专利名称：一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光器件，适用于照明和显示。
背景技术：
近年来基于有机发光二极管的显示及照明技术吸引了人们的广泛兴趣，有机电致 发光器件的外量子效率是影响器件实用化的一个重要因素。电致发光器件的外量子效率由 其内量子效率和光输出耦合效率共同决定。有机电致发光器件的内量子效率受到电子自旋 效应的影响，其理论极限值25%，器件的外量子效率约为内量子效率的20%，因此如何提 高器件的光输出耦合效率，使发光层发出的光尽可能多的从器件内部导出，是改善器件性 能的有效途径。器件光输出耦合效率的提高对于实现基于有机电致发光器件的低功耗显示 技术具有重要意义。因此，探索新的器件结构及有关纳米薄膜的制备工艺对微纳尺度光电 元器件具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器 件及其制备方法。本发明的技术方案是一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括在 IT0玻璃衬底导电层上依次制备阳极修饰层PED0T:PSS3，空穴传输层，发光层和金属电极， 在IT0玻璃衬底的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜。一种提高光输出耦合效率有机电致发光器件的制备方法，它是在有机电致发光 器件的IT0玻璃衬底的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的方法步骤为步骤一，将有机电致发光器件的IT0玻璃衬底的玻璃面向下固定在衬底支架上；步骤二，使衬底支架的法线方向与蒸发粒子流入射方向的夹角为85度，通过锁栓 将电机支架与真空电机固定；步骤三，对真空腔抽真空，真空度为2 8X 10_6帕；步骤四，给加热用灯通电，将IT0玻璃衬底加热温度210°C 300°C ；步骤五，通过真空电机使IT0玻璃衬底的旋转速度为1 3转/分；步骤六，给蒸发源加热，蒸发源中的材料为纯度99 % 99. 9 %的ZnS，使蒸发源16 中的ZnS蒸发，蒸发速率为0. 1 0. 2纳米/秒；使棒状纳米薄膜厚度达到50nm 90nm， 制成了 一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件。本发明的有益效果是利用倾斜式薄膜生长技术在IT0玻璃衬底的玻璃面上制备ZnS棒状纳米薄膜，提 高IT0玻璃衬底在可见光范围内的光透过率，通过改变IT0玻璃衬底表面的微结构提高有 机电致发光器件的光输出耦合效率，从而提高电致发光器件的发光亮度及效率。
图1 一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件结构示意图。图中ZnS棒状纳米薄膜1、IT0玻璃2、阳极修饰层3、空穴传输层4、发光层5、金 属阴极6。图2IT0玻璃衬底的玻璃面上制备的ZnS棒状纳米薄膜的表面形貌图。图3IT0玻璃衬底的玻璃面上制备的ZnS棒状纳米薄膜的截面形貌图。图4IT0玻璃衬底及长有ZnS棒状纳米薄膜的IT0玻璃衬底的透射光谱。a为长有ZnS棒状纳米薄膜的IT0玻璃衬底的透射光谱，b为IT0玻璃衬底的透射光谱。图5倾斜式生长薄膜沉积装置示意图。图中真空电机11、衬底支架12、电机支架13、衬底14、蒸发粒子流15、蒸发源16、 真空腔17、锁栓18、加热用灯19。
具体实施例方式实施例一一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括在 IT0玻璃衬底2导电层上依次制备阳极修饰层PED0T:PSS3，空穴传输层4，发光层5和金属 电极6，在IT0玻璃衬底2的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的厚度为90nm。一种提高光输出耦合效率有机电致发光器件的制备方法，它是在有机电致发光 器件的IT0玻璃衬底2的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的方法步骤为步骤一，将有机电致发光器件的IT0玻璃衬底2的玻璃面向下固定在衬底支架12 上；步骤二，使衬底支架12的法线方向与蒸发粒子流入射方向的夹角为85度，通过锁 栓18将电机支架13与真空电机11固定；步骤三，对真空腔17抽真空，真空度为2X 10_6帕；步骤四，给加热用灯19通电，将IT0玻璃衬底2加热温度为210°C ；步骤五，通过真空电机11使IT0玻璃衬底2的旋转速度为3转/分；步骤六，给蒸发源16加热，蒸发源16中的材料为纯度99%的ZnS，使蒸发源16中 的ZnS蒸发，蒸发速率为0. 1纳米/秒；使棒状纳米薄膜厚度达到90nm。实施例二一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括在 IT0玻璃衬底2导电层上依次制备阳极修饰层PED0T:PSS3，空穴传输层4，发光层5和金属 电极6，在IT0玻璃衬底2的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的厚度为50nm。一种提高光输出耦合效率有机电致发光器件的制备方法，它是在有机电致发光 器件的IT0玻璃衬底2的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的方法步骤为步骤一，将有机电致发光器件的IT0玻璃衬底2的玻璃面向下固定在衬底支架12 上；步骤二，使衬底支架12的法线方向与蒸发粒子流入射方向的夹角为85度，通过锁
4栓18将电机支架13与真空电机11固定；步骤三，对真空腔17抽真空，真空度为8X 10_6帕；步骤四，给加热用灯19通电，将IT0玻璃衬底2加热温度为300°C ；步骤五，通过真空电机11使IT0玻璃衬底2的旋转速度为2转/分；步骤六，给蒸发源16加热，蒸发源16中的材料为纯度99. 9%的ZnS，使蒸发源16 中的ZnS蒸发，蒸发速率为0. 2纳米/秒；使棒状纳米薄膜厚度达到90nm。对于制备一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件而言，可先在IT0玻璃衬 底2的玻璃上制备一层ZnS棒状纳米薄膜，而后在长有ZnS棒状纳米薄膜的IT0玻璃衬底 2上制备可提高光输出耦合效率的有机电致发光器件，其步骤步骤一，将IT0玻璃衬底2的玻璃面向下固定在衬底支架12上；重复实施例一和二的步骤二至六；利用热蒸发的方法在步骤六制备的IT0玻璃衬底的IT0导电层上，依次制备厚度 为40nm的阳极修饰层PED0T:PSS3，厚度为lOnm空穴传输层4，厚度为30nm发光层5和厚 度为lOOnm的A1电极6 ；即制成一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件。空穴传输层可选用的材料CBP，NPB, Pentacene或PVK等发光层可选用的材料Alq3，Liq，DCJTB或Ir (ppy) 3等制备得到的ZnS棒状纳米薄膜的形貌，利用扫描电子显微镜(SEM)来观察，如图2。 从图3中可以看出，得到了与衬底表面几乎垂直的棒状纳米薄膜。图4IT0玻璃衬底及长有ZnS棒状纳米薄膜的IT0玻璃衬底的透射光谱。a为长有ZnS棒状纳米薄膜的IT0玻璃衬底的透射光谱，b为IT0玻璃衬底的透射 光谱。从图4可见，ZnS棒状纳米薄膜可提高光输出耦合效率。本发明所使用的装置和方法为
公开日2009年6月24日，公开号CN101463464. A， 发明名称为“倾斜式生长形貌可控的纳米发光柱状薄膜的方法及装置”。
权利要求
一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括在ITO玻璃衬底(2)导电层上依次制备阳极修饰层PEDOT:PSS(3)，空穴传输层(4)，发光层(5)和金属电极(6)，其特征是在ITO玻璃衬底(2)的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜。
2.一种提高光输出耦合效率有机电致发光器件的制备方法，其特征是在有机电致发 光器件的IT0玻璃衬底(2)的玻璃面上制备一层ZnS棒状纳米薄膜的方法步骤为步骤一，将有机电致发光器件的IT0玻璃衬底(2)的玻璃面向下固定在衬底支架(12)上；步骤二，使衬底支架(12)的法线方向与蒸发粒子流入射方向的夹角为85度，通过锁栓 (18)将电机支架(13)与真空电机(11)固定；步骤三，给加热用灯(19)通电，将IT0玻璃衬底(2)加热； 步骤四，通过真空电机(11)使IT0玻璃衬底(2)的旋转；步骤五，给蒸发源(16)加热，使蒸发源(16)中的材料蒸发，蒸发速率为0. 1纳米/秒 0. 2纳米/秒；使棒状纳米薄膜达到一定厚度；其特征是所述的步骤二之后，对真空腔(17)抽真空，真空度为2 8X 10_6帕； 所述的步骤三中给IT0玻璃衬底⑵加热温度为210°C 300°C ； 所述的步骤五中蒸发源(16)中的材料为纯度99% 99. 9%的ZnS ;ZnS棒状纳米薄膜 厚度50nm 90nm。
全文摘要
一种提高光输出耦合效率的有机电致发光器件及其制备方法，它是在其器件的ITO玻璃衬底的玻璃面上制备一层厚度50nm～90nm的ZnS棒状纳米薄膜。其制备步骤将有机电致发光器件的ITO玻璃衬底的玻璃面向下固定在衬底支架上；使衬底支架的法线方向与蒸发粒子流入射方向的夹角为85度，通过锁栓将电机支架与真空电机固定；将纯度99～99.9％的ZnS置于蒸发源中；对真空腔抽真空度2～8×10-6帕；加热ITO玻璃衬底到210～300℃；通过真空电机使ITO玻璃衬底的旋转速度为1～3转/分；给蒸发源加热，使蒸发速率为0.1～0.2纳米/秒。本发明提高了有机电致发光器件的光输出耦合效率。
文档编号H01L51/52GK101859878SQ201010184678
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者卓祖亮, 卢丽芳, 张福俊, 徐征, 王永生 申请人:北京交通大学